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我国城市黑臭水体污染现状及治理技术
摘要:黑臭水体污染是城市水体污染的常见问题,该问题的出现不仅对水体生态造成破坏,同时还会影响城市景观,给居民带来不良影响。本文结合我国城市黑臭水体污染现状,对黑臭水体污染原因进行分析,并且提出长效性治理技术和措施。以便减少城市河道污染程度,解决城市黑臭水体问题,推动城市的进步与发展,为居民创造良好的生态环境。
关键词:城市;黑臭水体污染;现状;治理
随着时代的发展与社会的变化,现今我国城市化进程不断加快,规模不断扩大,城镇人口数量显著增加。城市经济的发展和基础配套设施,无法满足人口激增的要求,给城市发展和环境带来一定压力。春夏季节大量降雨,加之城市管道私改乱接问题显著,使得过多的工业废水和生活污水水连同雨水一起进同进入河流,给河道造成了严重的污染[1]。除此之外,在城市化建设中,自然河道改流填埋的情况也使河道水力功能减弱,加剧了城市河道的污染程度。现今我国城市黑臭水体污染问题逐渐受到重视,积极寻找合理的技术解决该问题已经成为城市发展的所面临的重要问题。要想有效解决我国城市黑臭水体污染问题,就需要对当前黑臭水体污染现状进行合理分析,结合城市发展实际情况,选择合理的治理技术,只有这样才能真正解决城市脏乱差的环境问题,改善居民居住条件,为其创造良好的生态环境。
一、我国城市黑臭水体污染现状
随着经济的快速发展,我国城市化规模不断扩大,大量的有机污染物随着生活污水和工业废水排放到城市水体中,最终导致水体出现黑臭现象。城市黑臭水体污染不仅会破坏城市水体生态结构,同时还会严重影响景观功能,给居民的生活带来不利影响。所以,积极采取有效的治理方法,无论是对社会发展还是生态保护都有着十分重要的意义。
2020年我国生态环境部组织召开落实“2020年城市黑臭水体整治环境保护省级排查相关工作会议”,对全国城市黑臭水体排查工作进行了详细的部署。2021年3月30日,生态环境部发布相关公告,在2020年年底,我国地级及以上城市共有2900多个黑臭水体消除比例高达98.2%。从这组数据中不难看出,我国生态环境部对于城市黑臭水体污染治理问题尤为关注,并且在实际管理中加大了治理力度。在2020年城市黑臭水体污染治理取得了显著的成效,但是在进步的背后,我们仍然不能松懈对于城市黑臭水体污染的治理工作,只有巩固基础,加大治理力度,才能真正解决城市水体污染问题。
对当前我国城市黑臭水体的现状进行详细的分析,不难发现黑臭水体有着明显的地域特征。黑臭水体集中分布在我国东南部,并且其密集程度与经济发展有着紧密的关系。在经济发达、城市建设繁荣的长三角地区、珠三角地区黑臭水体问题尤为显著[2]。由此可见,经济发达的地区城市黑臭水体比例更高。我国城市黑臭水体污染最早可追溯到1963年,在当时上海的黄浦江就被发现了黑臭现象,其次秦淮河、武汉黄孝河逐渐发现黑臭水体。虽然我国城市黑臭水体整体治理呈向好趋势,并且国家相关部门逐渐加大治理力度,但是黑臭水体的治理工作是需要长期坚持的,如果治理不当,依旧会出现治理后再次恶化的问题。所以在城市黑臭水体治理过程中,必须端正态度,脚踏实地完成这项长远且困难的任务。
二、我国城市黑臭水体污染成因
(一)有机污染物高负荷排放
在城市化进程不断发展的现代社会,各种类型的工厂层出不穷,工厂数量不断增长,在此背景下,工业废水的排放量也不断增加,加之城市配套管网建设落后,导致大量有机污染物排入河流。一些蛋白质、油脂的有机物分解后消耗大量的溶解氧,在这一过程中,大量厌氧微生物增加,恶臭气体喷簿而出。例如氨气、甲烷等等,导致水体发臭,这些未经分解的有机物慢慢聚集,在水体表面形成一层薄薄的膜状物质,使得水气界面无法正常交换,水体发黑发臭的问题就会越来越显著[3]。如果不能及时处理,臭味气体会逐渐加剧,并且增加治理难度。
(二)河网水体流动性差
河网生态系统有着一定的自我调节能力,对于外界的侵扰和干预有着抵抗和恢复的能力。但是就我国整体环境而言,很多区域的水流、河道并非顺直,而是曲折交错。并且存在下游水位顶托的特点。也正是这一因素,会使得河网水动力条件变差,流动性不佳。河水流动慢,其中的污染物的扩散就会变慢。除了河网生态系统自身的特点外,人为的过度开发,大量开垦占用河流两岸滩地,修建水利工程,导致河道的生态环境遭到破坏,其污染物不断积累,水体自身的净化能力受到影响,生态性能也会越来越差,在日积月累下,就会导致水体出现黑臭问题。
(三)底泥在悬浮
城市黑臭水体污染河道底泥是污染物重要聚集场所,水体本身存在流动的特点,底泥的污染物在沉积后会出现再次悬浮的情况,从而对河流造成再一次的污染。底泥之所以是污染物的聚集地,主要因为底泥是厌氧微生物活跃的重要场所,在这里面放线菌、蓝藻等微生物分解有机物质使底泥甲烷化,最终导致底泥上浮,水体慢慢变黑变臭。除此之外,吸附在底泥上的污染物与孔隙水发生交换,会逐渐向上是向上覆水释放,导致水体中的有机污染物总体含量变多,底泥悬浮颗粒中的物质很容易被氧化,从而导致水体变黑。
(四)水体热污染
随着城市的发展,现今工厂越来越多,工业高温废水以及污水排入河流后,高温的水就会导致整个水体温度升高,从而产生城市热污染现象。近年来水体热污染是导致城市水体黑臭的主要原因,当河流的水体温度变高,就会加快微生物降解有机物质的速率,从而进一步降低水体的DO浓度,导致释放出更多的发臭物质[4]。在春天夏天温度较高时,水温达到25℃的时候,放射菌就会处于活跃的状态,河流也更容易发生黑臭问题。
(五)其他因素
重金属污染是城市黑臭水体污染的重要原因之一,生活污水、工业废水中含有的金属物质较多,在排放进入河流后,会导致DO降低、水质恶化,发生黑臭的问题。除此之外,航运污染也是导致河流水体发黑臭的重要因素。
三、我国城市黑臭水体污染治理技术
(一)控源截污技术
所谓的“控源截污”是指要想有效治理城市黑臭水体污染,就需要找到源头,从源头处下手,对污染源进行有效控制,杜绝或减少其进入到水体中,这样才能从根本上解决问题。要想有效的展开控源截污,首先应该提升节流技术,结合水体实际情况,建立起学科的排水体制。只有这样才能减少污水的排放量,同时也能够减少城市水体的污染。在展开城市黑臭水体污染结源控源截污时,可以通过源头控制、管道系统控制、末端处理控制等阶段进行调控。除此之外,还可以运用现代化信息技术建立起智能管网控制集成技术,通过设定管网优化目标,构建相关模型,结合城市黑臭水体污染治理需求,对城市的水质变化进行模拟,实现对城市排水系统的科学管理。
(二)内源治理
底泥是城市黑臭水体污染物聚集的重要场所,要想对黑臭水体进行有效治理,就需要对底泥进行疏浚和修复。而这也就是所谓的“内源治理”,从技术角度分析,可以分为异位处理和原位处理。异位处理就是“转移位置”,在黑臭水体中,要将那些污染严重的底泥从水体中移出来。利用科学手段进行生物处理,在处理完成后,为了合理利用底泥,可以将其制作成砖、水泥等东西[5]。异位修复技术相对成熟,但是就实际而言,要想疏浚底泥需要耗费工程量较大,同时需要的资金也较多,容易对土壤和周边环境产生污染,同时也会对水体生态系统造成一定的破坏。而原位处理与异位处理正好相反,并不转移水体中污染严重的底泥,而是直接针对污染严重区域,使用物力或者是化学方法,展开治理。把底泥中的污染物剔除,使其保持相对稳定。在原位处理过程中,化学修复是对水体投入一定量的化学药品,通过一系列氧化沉淀反应,使污染物在底泥中保持稳定。而物理修复通常是用原位覆盖法将底泥隔离。生物修复法是对底泥微生物、动物以及植物的修复。值得注意的是,原位处理这种技术方法,其根本上并未将污染物从底泥中彻底根除,所以也容易造成二次污染。
(三)提升水质技术
城市水体系统之所以出现黑臭的原因,很多时候是因为水体缺氧,所以保持水体耗氧,使其处于平衡状态,增加水体溶解氧含量,是改善城市黑臭水体的重要方法。在进行水质提升时,可以采用原味爆气的方法向水体中充入空气或者是纯氧,提高水体的迪欧含量,同时促进水体生态系统的发展,使动物,植物能够适应环境,通过动植物的力量恢复水体自净能力[6]。此外,还可以增加水体的扰动,促进底泥中暗淡向水体扩散,降低底泥中的氮含量,同时也能增加底泥微生物的数量。除此之外,要想提升城市河流水质,还可以通过投加化学药剂的方式,让化学药剂与污染沉积物之间产生化学反应,使沉积物中的有害物质减量,同时使其从地泥中脱离,变成相对稳定的化学形态。在实际城市黑臭水体污染治理中,较为常用的化学试剂有化学杀藻剂、化学除磷剂和化学脱氮剂等等。化学药剂提升水质的方法使用成本较高,由于沉积物透水性能较差,使用化学药剂通常只能修复表面沉积物。
(四)生态治理技术
生态治理技术是现今较受关注的一种治理方式,这一技术重在创造适合多种生物生活的环境,让被污染的黑臭水体焕发新的生命力,重新构建起水体生态系统。使水体系统恢复多样性,能够进行自我修复,在良性循环的过程中逐渐实现水质的净化。在生态治理技术中,较为常用的方法是微生物修复法。顾名思义,这种方式就是增加水体微生物数量,通过投放微生物菌剂,利用微生物调节水环境。通过生物调控,来促进生态的平衡。当微生物大量活跃,水质也能得到有效改善。在城市黑臭水体净化中较为常用的菌剂主要有有机物降解细菌、硝化细菌等等,能够有效去除水体中的重金属以及污染物。此外,还可以利用植物修复法,利用水生植物净化生态环境,使其在生长过程中不断吸收水体中的污染物以及氮、磷等物质[7]。有效改变水体缺氧状态,缓解水体和底泥的黑臭现象。除了微生物修复法、植物修复法以外,还可以采用动物修复法,利用水生动物,例如浮游动物、游泳动物等等,吸食水体中的游离细菌。以此来提高城市黑臭水体的透明度。值得注意的是在进行生物修复法时,一定要充分考虑影响生物操纵效果的因素。水质、温度、方法等等都会影响修复效果。在生物修复的同时,水体生态系统中的其他菌落也会受到不同程度的影响。所以在投放过程中,一定要结合城市水体的实际情况,做出合理的衡量。
结束语:
随着城市黑臭水体污染问题的严重,现今人们对于该问题的重视程度也越来越高,国家生态环境部落实相关政策计划,加强对城市黑臭水体的排查工作,并且在近年来取得了较大的成效。尽管如此,目前城市黑臭水体治理问题仍然存在,只有不断加强对此方面的研究,明确城市黑臭水体产生机制,对其技术展开分析研究,完善相关法律法规,加强监督和管理,才能从根本上解决城市黑臭水城市黑臭水体污染问题,推动城市环境的进步。
参考文献
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[2]赵彤,倪雯倩,陈新涛,葛王杰.我国城市黑臭水体污染现状及治理技术总述[J].科学技术创新,2020(09):186-187.
[3]冯强,易境,刘书敏,赵风斌,张杰,柴晓利.城市黑臭水体污染现状、治理技术与对策[J].环境工程,2020,38(08):82-88.
[4]吴娜娜,何洋,谭有晨.我国黑臭水体的污染现状与治理技术[J].建筑与预算,2019(11):79-81.
[5]孙欣,唐思.城市黑臭水体治理技术探讨[J].再生资源与循环经济,2018,11(11):42-44.
[6]廖涛, 方应梅, 侍翰生,等. 城市黑臭水体污染治理探析[J]. 江苏水利, 2020, 000(005):30-33.
[7]高寒, 周其胤, 贺振洲,等. 城市黑臭水体识别监测与治理技术研究现状及进展[J]. 环境工程, 2018, 36(10):1-4.
作者简介:张明明,女,1987.10~,江苏淮安,硕士研究生,工程师,研究方向:市政给排水设计。

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